國內(nèi)家用制氧機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀研究與展望

1、技術(shù)與發(fā)展篇國內(nèi)家用制氧機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀研究與展望張麗剛唐山唐鋼氣體有限公司，河北省唐山市濱河路9號063000摘要：通過對國內(nèi)家用制氧機(jī)制造和銷售廠家的調(diào)研，6-結(jié)了各廠家的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu) 勢，結(jié)合國際和國內(nèi)同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指出了國內(nèi)家用制氧機(jī)發(fā)展面臨的困難和瓶頸，分析 了家用制氧機(jī)在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：家用制氧機(jī)物理制氧變壓吸附 近年來，隨著人民生活水平的提高，人們對自身的健康更加關(guān)注，其中氧療和氧保健作為增強(qiáng)體質(zhì)、預(yù)防疾病的一種新技術(shù)正逐漸被接受和推廣。家用制氧機(jī)這一新興行 業(yè)也隨之悄然興起，并表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的增長趨勢。目前，家用制氧機(jī)已廣泛應(yīng)用于心血 管疾病、腦血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病

2、、高原反應(yīng)與高原病、老年病、兒童呼吸道感染疾 病、睡眠性低氧血癥及煤氣中毒缺氧等疾病的配合治療；適用于家庭、保健站、衛(wèi)生所、 醫(yī)院、療養(yǎng)院、干休所、美容院、健身中心、酒吧、氧吧、賓館、高原哨所、體育訓(xùn)練 中心等場所；是廣大學(xué)生、白領(lǐng)、運(yùn)動員、老年人、孕婦、胎兒等進(jìn)行腦力和體力恢復(fù)、 輔助治療和生理保健的家庭伴旅。1家用制氧機(jī)分類 家庭供氧方式主要包括氧氣瓶、氧氣袋和家用制氧機(jī)，而家用制氧機(jī)根據(jù)工作原理不同可以分為物理制氧和化學(xué)制氧兩大類。化學(xué)制氧機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，近幾年國 內(nèi)發(fā)展較快；物理制氧不需要化學(xué)物質(zhì)，以空氣為原料，是理想的供氧方式，國外發(fā)展 較快，主要采用膜分離和變壓吸附工藝。11

3、化學(xué)制氧 (1)化學(xué)試劑化學(xué)試劑產(chǎn)氧主要用于急救，如果用于家庭氧療保健，維護(hù)費(fèi)用高，而且容器清洗 頻繁，產(chǎn)氧量不均勻，并不是一個很好的選擇。(2)電解水 家用電解水能耗一般為13kWhNm302，其耗能大的特點(diǎn)讓消費(fèi)者無法接受，只有在電力充足(如風(fēng)電、水電、太陽能等)的場所使用才有優(yōu)勢，而且，電解水制氧同時要 產(chǎn)生氫氣，存在燃爆危險，雖然一些廠家采用專利技術(shù)進(jìn)行脫氫，但是在長期使用過程 中，由于老化或故障等因素仍不能排除其安全隱患。電子雙極式制氧 電子式雙極制氧耗能雖較電解水小，但其強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境與鉛蓄電池?zé)o異，安全性差，需專業(yè)人員維護(hù)，制氧機(jī)壽命低，產(chǎn)氧量小，產(chǎn)生的氧氣中含有酸性或堿性氣體，

4、 對環(huán)境污染嚴(yán)重。12物理制氧 (1)氧氣瓶、氧氣袋氧氣瓶、氧氣袋供氧是傳統(tǒng)深冷法制氧方式的一種延展，深冷法以空氣為原料，利 用氧、氮沸點(diǎn)不同，通過精餾方式將氧、氮分離，所產(chǎn)氧氣純度高。在使用過程中，通 過高壓氣瓶輸送到各醫(yī)院，氧氣通過混流排或減壓器減壓限流，經(jīng)過濕化瓶后供病人吸河北冶金學(xué)會20 1 3年度空分專業(yè)學(xué)術(shù)交流會 用。氧氣袋與氧氣瓶結(jié)合使用，可以方便攜帶，不限于氧氣瓶附件，擴(kuò)大了吸氧區(qū)域。 因此，這種吸氧方式氧源供應(yīng)存在問題，必須在鄰近醫(yī)院場所，更換頻繁。膜分離 膜分離是指氣體混合物通過高分子膜材料時，由于氣體在膜中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，導(dǎo)致不同的氣體在膜中的相對滲透速度不同，實(shí)

5、現(xiàn)氮、氧分離。膜式制氧機(jī)耗能 少、體積小、重量輕、噪音低、便于攜帶，產(chǎn)生的氧清新潔凈，但由于膜式制氧機(jī)制得 的氧氣濃度較低，通常為3040，只能作為保健氧使用。變壓吸附 變壓吸附是利用不同壓力下吸附劑對空氣中氧、氮的吸附容量和選擇性不同進(jìn)行氮、氧分離。變壓吸附式制氧機(jī)產(chǎn)氧濃度可以達(dá)到95，并且能夠通過調(diào)整流量實(shí)現(xiàn)對濃度 的控制，即使在高原大氣稀薄的地區(qū)也能實(shí)現(xiàn)高濃度供氧。家用制氧機(jī)由于使用環(huán)境限制，主要為以上幾種供氧方式，而氯酸鹽氧燭、超氧化 物等化學(xué)試劑制氧和磁力制氧、生物制氧等方法由于不適合家用而被淘汰。 2國內(nèi)家用制氧機(jī)生產(chǎn)廠家國內(nèi)家用制氧機(jī)種類很多，產(chǎn)地主要集中在沈陽、北京、上海、江浙

6、一帶，此外， 天津、湖南、成都也有一些民用和軍用制氧機(jī)廠家進(jìn)行生產(chǎn)和銷售。21現(xiàn)狀分析 根據(jù)統(tǒng)計(jì)材料分析，國內(nèi)家用制氧機(jī)廠家多采用變壓吸附式制氧，不同廠家根據(jù)市場需求，進(jìn)行了不同規(guī)格型號產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)。其中電解水制氧、電子雙極式制 氧、膜制氧和化學(xué)試劑制氧廠家較少，大部分為變壓吸附式制氧。22家用變壓吸附式制氧機(jī)特點(diǎn) 目前，家用變壓吸附式制氧機(jī)主要有以下幾個特點(diǎn)： 采用低氣壓下高吸附性能的分子篩 由于空氣壓縮機(jī)提供的氣源壓力低、溫升小，因此，不容易進(jìn)行氣、水分離，對氣源的冷卻多采用風(fēng)冷方式。為了適應(yīng)氣源壓力低的特點(diǎn)，各廠家多采用粒徑小、動態(tài)吸 附陛能好、低壓下具有高效吸附性能的分子篩，如

7、法國CECA公司的N51，保證分子篩 在較低吸附壓力實(shí)現(xiàn)氮、氧高效分離。壓力傳感控制 吸附分離過程中，由于環(huán)境溫度和壓力、控制閥位置、機(jī)械磨損、管路和閥的泄漏等因素的改變影響了吸附塔內(nèi)部壓力變化的對稱性，出現(xiàn)局部壓力過高、吸附塔提前穿 透等工況，導(dǎo)致產(chǎn)氧量減少，濃度下降。針對此問題，目前，多數(shù)廠家采用高靈敏度壓 力傳感器對吸附塔實(shí)現(xiàn)壓力控制。與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌目前，多數(shù)廠家都嚴(yán)格按照ISO 8359標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)，如氧氣濃度監(jiān) 測、累計(jì)時功能，體現(xiàn)了企業(yè)開拓國際市場的發(fā)展策略和產(chǎn)品定位方針，而僅遵循YY廠r 0298標(biāo)準(zhǔn)的廠家則限制了其產(chǎn)品進(jìn)行國際競爭的能力。結(jié)構(gòu)高度集成 家用制氧機(jī)為了

8、減小體積和重量，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了高度的集成，主要表現(xiàn)為：通過技術(shù)與發(fā)展篇 底板上的溝槽替代氣體管路；通過旋轉(zhuǎn)閥或嵌入閥替代多個閥門；通過薄金屬片替代單 向閥；通過一體化替代儲氧罐和吸附塔。3家用制氧機(jī)發(fā)展趨勢 隨著中國老齡化的發(fā)展，家用制氧機(jī)作為家庭保健和氧療的工具，已成為老年人的“老來伴”，未來幾十年，制氧機(jī)將會作為消費(fèi)品進(jìn)入各個家庭，制氧機(jī)在自身發(fā)展方面 也將面臨新的發(fā)展趨勢。從統(tǒng)計(jì)分析表明，家用制氧機(jī)將以膜式和變壓吸附式為主，而 變壓吸附式將占據(jù)主流，家用制氧機(jī)預(yù)計(jì)會在以下幾個方面取得進(jìn)展：功能多樣 在功能方面，除了滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能，如氧濃度監(jiān)測、累計(jì)時、報警(斷電、高溫、高氣壓、低氣壓)、濕化、霧化等功能外，還將考慮美觀、適用、科學(xué)、舒適的 生活方式，加入如遙控、定時、臭氧消毒、音樂播放、耳麥?zhǔn)轿醯裙δ堋Ｎ⑿捅銛y 家用制氧機(jī)由于其體積重量較大，不便于攜帶，對于出行旅游、散步的老人來講，還是有不足之處。 高度集成家用制氧機(jī)目前采用部件組裝模式，氣路對產(chǎn)氧過程造成一定的阻力，增加了重量 和體積，各部件之間很難保證氣密性，故障率高。將氣路集成，如同電路板一樣進(jìn)行溝 槽式設(shè)計(jì)，既美觀又適用。4結(jié)論根據(jù)市場調(diào)研資料統(tǒng)計(jì)和分析，國內(nèi)家用制